Picea critchfieldii - Picea critchfieldii - Wikipedia

tento článek je sirotek, jako žádné další články odkaz na to. Prosím zavést odkazy na tuto stránku z související články; zkuste Najít odkaz nástroj pro návrhy. (únor 2013)

Picea critchfieldii je druh smrku, který se dříve vyskytoval v krajině Severní Ameriky, kde byl kdysi široce rozšířen po jihovýchodě Spojených států.^[1] Rostlinné makrofosilní důkazy ukazují, že tento strom vyhynul během pozdního kvartéru historie Země.^[1] V současné době je to jediný zdokumentovaný zánik rostlin z této geologické éry. Hypotézy o tom, co konkrétně vedlo k vyhynutí, zůstávají nevyřešeny, ale rychlé a rozšířené klimatické změny se shodovaly s Picea critchfieldiiúpadek a konečné vyhynutí.^[1]

Popis

Objev druhů

Objevitelé

Picea critchfieldii byl poprvé popsán v roce 1999 Stephenem T. Jacksonem a Chengyu Wengem v článku s názvem „Pozdní kvartérní vyhynutí druhů stromů ve východní Severní Americe“ publikovaném v časopise Sborník Národní akademie věd Spojených států.^[1]

Jmenovec

Picea critchfieldii, nebo Critchfieldův smrk, byl pojmenován po botanik William B. Critchfield.^[1] The rostlina byl jmenován na počest Critchfielda a jeho dlouholeté „obhajoby porozumění roli kvartérní historie při formování genetické struktury populací jehličnanů“.^[1]

Toto je obrázek Picea glauca. Picea glauca je existující druh smrku. Před uznáním jako zřetelný vyhynulý druh smrku, Picea critchfieldii byl původně myšlenka reprezentovat Picea glauca. Od té doby Picea critchfieldii dodnes vyhynul, Picea glauca lze použít jako referenční obraz k vizualizaci příbuzného, ​​podobného druhu.

Makrofosilní důkazy

Popsat Picea critchfieldii jako nový a odlišný druh, pečlivě analyzovaná rostlina makrofosílie byly hodnoceny vzorky zkamenělých smrkových jehel a šišek.^[1] Po důkladném prozkoumání nemohly být tyto vzorky přiřazeny k žádnému existujícímu druhu Picea vzhledem k výrazným morfologickým a anatomickým vlastnostem jejich jehel a šišek.^[1] Fosilní důkazy tedy podporují dřívější existenci odlišného druhu smrku: Picea critchfieldii.^[1]

Rostlinné makrofosílie jsou fosilizovaná ložiska, která představují mnohobuněčné sporofyt fáze životního cyklu rostlin.^[2] Vzhledem k významné variabilitě mezi fázemi sporofytů pro různé druhy rostlin mohou existovat makrofosilní vzorky jako semena, ovoce, ovulovat kužely jehly, listy, pupeny a řada dalších forem.^[2] Velikost makrofosilií a ukládacího materiálu, ve kterém jsou konzervovány, se může podobně lišit.^[2] Fáze sporofytů rostlin je morfologicky odlišná mezi různými druhy, což umožňuje identifikaci makrofosilních vzorků na úrovni druhů a poskytuje tak informace o minulé vegetaci s „vysokým taxonomickým rozlišením“.^[2][1] Aby bylo možné shromáždit údaje na úrovni druhů, je třeba pečlivě studovat makrofosilní vzorky z hlediska odlišných morfologických a anatonomických znaků, které umožňují jejich definitivní přiřazení ke konkrétnímu druhu, ať už existujícímu nebo zaniklému.^[1] Specifičnost a odlišnost makrofosilních ložisek šištic, semen a jehel byla pro identifikaci dosud neznámého smrku rozhodující. Picea critchfieldii.

Šišky

Picea critchfieldii měl válcovité oválné kužele s „šupinami úzce vejčitého tvaru se zaoblenými okraji“, které byly poněkud nepravidelné.^[1] Rozměry kuželu se v celém rozsahu pohybovaly mezi přibližně 60–100 mm na délku a 14–20 mm v průměru.^[1] Rozměry zaoblených kuželovitých šupin se lišily mezi 18–21 mm na délku a 11–13,5 mm na šířku.^[1]

Semena

Picea critchfieldii měl vejčité, okřídlené semena.^[1] Semena se lišila velikostí od asi 3,5 do 4,5 mm na délku a 2,6-2,8 mm na šířku s křídly o délce asi 8–11 mm.^[1]

Jehly

Jehly z Picea critchfieldii byly mezi 7–9 mm na délku a 0,6–1,0 mm v průměru.^[1] Tyto jehly se skládaly z: průřezu, který byl čtyřúhelníkový, akutního vrcholu a dvou pryskyřice kanály.^[1]

Důkazy fosilního pylu

Fosilní pyl údaje byly také důležité pro popis a dokumentaci Picea critchfieldii. To dokazují důkazy fosilního pylu Picea kdysi dominovala v oblasti obklopující sběrná místa makrofosilií, o nichž je nyní známo, že představují zaniklý Picea critchfieldii.^[1] Dáno Picea critchfieldii 'S přítomností se předpokládá, že Picea pyl, u kterého bylo zjištěno, že dominuje na místech, která se kryjí s místy sběru fosilií, lze pravděpodobně přičíst vyhynulému smrku, a tak odhaluje, že Picea critchfieldii byl v regionu kdysi rozšířený.^[3] Důkazy z morfometrické analýzy pylu shromážděného z Picea critchfieldii fosilní lokalita známá jako Tunica Hills odhaluje, že zde shromážděný pyl je morfologicky odlišný od existujícího existujícího pylu Picea glauca, Picea mariana, a Picea rubens.^[4] Vzhledem k odlišnosti fosilních pylových zrn shromážděných z tohoto známého místa Picea critchfieldii Vědci naznačují, že „morfologicky charakteristické kopce Tunica Picea pyl byl pravděpodobně produkován vyhynulým druhem smrku Picea kritické pole."^[4] Je stále těžké to definitivně uzavřít, protože Picea critchfieldii pyl ještě musí být specificky shromažďován ve zkamenělých reprodukčních strukturách rostliny, aby se potvrdila asociace; vědci nicméně předpokládají, že pyl je nejpravděpodobnější Picea critchfieldii vzhledem k jeho odlišnosti od pylu jiných existujících taxonů.^[4]

Údaje o fosilním pylu používané v oblasti palynologie, představuje zkamenělá ložiska pylových zrn rostlin odrážející gameotophyte fázi životního cyklu rostlin a jeho velikost se pohybuje od 5 do 150 mikrometrů.^[2] Údaje o fosilním pylu se používají k odvození minulé vegetace, ale pylová zrna, na rozdíl od makrofosil, často nelze odlišit nad úroveň rodů vzhledem k morfologické podobnosti mezi pylovými zrny odlišných druhů ve stejném rodu.^[2] V některých případech jsou pylová zrna morfologicky nezřetelná i mezi různými rody ve stejné rostlinné rodině.^[2] Výsledkem je, že fosilní pyl často vede k „taxonomickému vyhlazování“, které inhibuje jemné rozlišení minulé vegetace na úroveň druhu.^[2] Nicméně příklady Picea Pyl identifikovaný jako morfologicky odlišné jednotky na úrovni druhů existují. Pyl z Picea glauca, Picea rubens, a Picea mariana byl charakterizován, klasifikován a hodnocen s relativní přesností na základě odlišných morfologických atributů každého druhu.^[5][6] Podobně, blízká analýza předpokládaných Picea critchfieldii pyl demonstruje druhovou analýzu pylových granulí smrku.^[4]

Pylová data zůstávají jedním z primárních mechanismů, kterými paleoekologové shromáždit vhled do minulé vegetace a katalogizovat historickou přítomnost taxonů v krajině.^[2] Picea Pyl identifikovatelný na úrovni druhu je obzvláště užitečný.^[5][6] V případě Picea critchfieldii, pečlivá analýza rostlinných makrofosilií byla rozhodující pro popis druhu a dokumentaci jeho vyhynutí.^[1] Interpretace morfologicky odlišného pylu ve spojení s tímto fosilním důkazem pomohla dále charakterizovat jeho dřívější přítomnost a rozšíření v krajině.^{[1] [4]}

Distribuce, lokalita a kontext prostředí

Mapa přibližného umístění fosilních nalezišť v Picea critchfieldii vzorky, na základě obrázku 1 Jacksona a Wenga, 1999.^[7]

Geografické rozdělení

Bývalý rozsah rozsahu

Zeměpisný rozsah Picea critchfieldii překlenul jihovýchodní USA, kde byl kdysi rozšířený.^[1] Tento druh byl zaznamenán z několika stránek datovaných do Poslední ledové maximum v Dolní údolí Mississippi a v Gruzii.^[3] Když vezmeme v úvahu všechna fosilní místa, paleoekologové mají podezření na dřívější rozsah Picea critchfieldii překlenula v tomto regionu více než 240 000 km.^[1]

Fosilní lokality

Mnoho fosilií dokumentuje Picea critchfieldii byly shromážděny z oblasti Tunica Hills v Louisianě a Mississippi, která mapuje na 31 ° severní šířky, 91 ° 29 'západní délky.^[1] Fosilní vzorky, které pomáhaly při objevování a popisu Picea critchfieldii většinou pocházejí z expozic střižených proudem složených z fluviálního bahna a jílovitých půd z pozdního kvartéru.^[1] Další dokumentovaná sběrná místa se vyskytují v západním Tennessee, jihozápadní Gruzii a severozápadní Gruzii.^[1]

Ekologie

Společně se vyskytující druhy

V lokalitách Tunica Hills, kde je mnoho fosilních exemplářů Picea critchfieldii byly objeveny, sbírky Quercus, Juglans nigra, Acer, Carpinus caroliniana, Fagus grandifolia, Carya, Ulmus americana, a Juniperus americana byly rovněž vyrobeny na stejných místech.^[1] Všechny tyto druhy jsou mírné tvrdé dřevo taxony. Údaje o fosilním pylu z oblasti Tunica Hills se datují před 24 670 až 17 530 lety, což naznačuje Picea byl dominantním druhem v regionálních pahorkatinách obklopujících tuto oblast, kde byly menší populace Quercus a vyskytovaly se také další druhy tvrdého dřeva.^[1] Bývalá druhová seskupení odhalená makrofosilními a pylovými sbírkami ano ne-analogový představit rostlinná společenství ve východní části Severní Ameriky.^[1]

Na jiných sběrných místech, kde Picea critchfieldii bylo zjištěno, že je doloženo, že se vyskytuje společně s různými druhy Pinus a s Picea glauca.^[1] Jedná se o chladné teploty jehličnatý strom taxony.

Tolerance prostředí a stanovišť

Druh, s nímž Picea critchfieldii Bylo zjištěno, že se vyskytuje společně, odhaluje informace o předpokládaných tolerancích prostředí a stanovišť. Fosilní sbírky, které prokazují souvislost mezi Picea critchfieldii a dřeviny mírného tvrdého dřeva naznačují Picea critchfieldii mohl tolerovat teplejší klimatické podmínky než jiné, existující Picea druh.^[1] Ačkoli se myslelo, že má afinitu k teplejším podmínkám než jiné Picea Druhy, kterým byla dána minulá seskupení, naznačují jiná místa sběru fosilií, kde se zjistilo, že se rostlina vyskytuje u chladno-mírných jehličnanů, určitou míru překrývání environmentálních tolerancí Picea critchfieldii a existující členové rodu.^[1]

Východní severoamerické smrky, které zůstávají existující, mají boreální a horské spříznění a jsou zcela omezeny na chladné podnebí.^[1] Spřízněnosti vyhynulých Picea critchfieldii se pravděpodobně liší od tolerancí smrku existujícího vzhledem k environmentálním tolerancím druhů, u kterých bylo zjištěno, že se vyskytují společně. Picea critchfieldii se předpokládá, že měl teplejší, ale stále se překrývající teplotní tolerance ve srovnání s existujícími Picea.^[1]

Pozdní kvartérní kontext

Pozdní čtvrť je časem v geologické historii, v širším smyslu Kvartérní Období, které zahrnuje přibližně posledních 25 000 let historie Země.^[8] Během této doby došlo ke kontinuální změně klimatu v různých časových horizontech s různým stupněm rozsahu.^[8]

Pozdní kvartér je v geologickém záznamu dobře zastoupen na globálně distribuovaných místech.^[8] Stránky představující pozdní čtvrtohoru, které obsahují záznamy o flóře, fauně a podnebí z minulosti, lze datovat s vysokou mírou přesnosti pomocí různých metod, které umožňují pozorování vyvodit v časových intervalech mezi 10 a 10 000 lety.^[8]

Jak to platí pro Picea critchfieldiibyly po celém světě shromažďovány a studovány vzorky pylu a makrofosílie z různých druhů přítomných během pozdního kvartéru.^[8] Takové vzorky jsou vázány na konkrétní místa, kterým lze přiřadit přesná historická data, která lze poté propojit s minulými klimatickými daty, která byla nezávisle získána z jiných zdrojů, jako je například ledová jádra nebo letokruhy.^[8] Párování záznamů minulé bioty s údaji o klimatu umožňuje paleoekologům rekonstruovat minulé vegetační krajiny. Vzhledem k bohatým prostorovým a časovým údajům vloženým do geologického záznamu pozdního kvartéru lze velmi podrobně studovat změny ve vegetační skladbě a struktuře krajiny.^[8]

Picea critchfieldii existoval v krajině Severní Ameriky během a přímo před Posledním ledovým maximem pozdního kvartéru.^[1] Picea critchfieldii je v současné době jediným vyhynutím rostlin zdokumentovaným z pozdního kvartéru.^[9]

Zánik

Načasování vyhynutí

Zánik Picea critchfieldii je datován přibližně před 15 000 lety a představuje jediný zdokumentovaný druh vymírání pozdního kvartéru.^[9] Tento zánik se datuje přibližně do doby, kdy Země přecházela z posledního glaciálního maxima do Holocén období kvartéru.^[9]

Změna prostředí

Během přechodu mezi posledním ledovým maximem a holocénem Země zažívala výjimečné oteplování.^[9] Během této deglaciace prošlo klima rychlými a náhlými změnami.^[1] Objev Picea critchfieldii 'Zánik v době této rychlé a nepřetržité změny klimatu naznačuje, že takové změny mohly přispět k jeho zániku.^[1]

Předpokládané příčiny vyhynutí

Definitivní hlavní příčina vyhynutí Picea critchfieldii zůstává z velké části nevyřešen a není aktuálně spojen s konkrétní historickou událostí nebo příčinou.^[1] Není známo žádné spojení mezi lidským vykořisťováním a zánikem Picea critchfieldii, který se liší od předpokládané příčiny současnosti savec vymírání.^[1] Vzhledem k dramatickým klimatickým změnám, ke kterým dochází během pozdního kvartéru v době, kdy byl vyhynutí rostlin zaznamenáno, se předpokládá, že vyhynutí je přinejmenším obecně spojeno se změnami klimatických režimů.^[1]

V souvislosti s širšími klimatickými změnami předpokládané faktory potenciálně přispívající k úpadku a zániku Picea critchfieldii patří: a patogen, inhibovaný rozptýlení schopnost nebo úplná ztráta vhodného stanoviště.^[1]

Současné vyhynutí

Nejen že je Picea critchfieldii jediný rostlinný zánik zdokumentovaný během pozdního kvartéru, ale je to jeden z mála rostlinných zániků známých z celého kvartérního období.^[1]

Na rozdíl od tohoto známého vyhynutí rostlin během pozdního kvartéru došlo ve stejném období k významnému počtu vyhynutí savců v tzv. Kvartérní událost zániku.^[1] Tyto vymírání jsou z velké části přisuzovány komplementární roli lidského vykořisťování a rychlé změny prostředí během poslední deglaciace.^[10] Pro vysvětlení těchto vyhynutí savců bylo navrženo nesčetné množství hypotéz, ale současný vědecký konsenzus připisuje roli jak dopadům na klima, tak i lidským faktorům, protože vedou k vyhynutí velkého počtu druhů a druhů savců během pozdního kvartéru.^[10]

Přesto je možné, že Picea critchfieldii je jediným druhem, který vyhynul během pozdního kvartéru, vědci naznačují, že „taxonomické vyhlazování“ v rámci shromážděných údajů o pylu a nedostatečný sběr rostlinných makrofosilií by mohly maskovat další potenciální vyhynutí rostlin.^[1] Je zapotřebí dalšího objevování a zkoumání rostlinných makrofosilií, aby se zjistilo, zda kromě ztráty došlo i k dalším vyhynutí rostlin Picea critchfieldii.^[1]

Důsledky pro biologickou rozmanitost

Reakce druhů na změnu v pozdním kvartéru

Pozdní kvartér byl obdobím nepřetržitých klimatických změn s různou rychlostí a velikostí.^[8] Jak se pozdně kvartérní klima měnilo, rostlinné druhy reagovaly jako jednotlivci různými způsoby, včetně: snášenlivosti, migrace, posunu stanovišť, vyhynutí a změněné hustoty populace.^[8]

Paleoekologické důkazy podporují tendenci druhů rostlin historicky pokračovat cestou „migrace“.^[9] Fosilní záznamy a obecný nedostatek zdokumentovaných vyhynutí rostlin naznačují, že druhy rostlin migrovaly na dlouhé vzdálenosti napříč kontinenty v reakci na minulé změny prostředí.^[1] Údaje z fosilních záznamů také poskytují důkaz, že rostlinné druhy byly schopné reagovat na měnící se podmínky změnou jejich populační hustoty, přechodem mezi fázemi vzácnosti a hojnosti, přesto však přetrvávaly v krajině.^[1]

Navzdory paleoekologické podpoře pro migraci, toleranci a změny hustoty obyvatelstva jako minulé reakce na změny životního prostředí, objev Picea critchfieldii odhaluje, že vyhynutí je další možnou reakcí.^[1]

Vztah k moderní změně klimatu

S objevem Picea critchfieldii a jeho předpokládané vazby na klimatické změny během posledního glaciálního maxima, ekologové se domnívají, že úvaha o tomto druhu „potenciálně vytrhává s ohledem na pravděpodobnost budoucích klimatických změn, které by mohly být podobné nebo větší rychlosti, prudkosti a rozsahu jako u poslední glaciální /interglacial ”.^[1]

Vzorce vegetačních změn se běžně používají k odvození budoucích scénářů. Fosilní záznamy z pozdního kvartéru, kdy velikost a rychlost změny klimatu odrážely to, co se předpovídá pro budoucnost, se často používají k informování o tom, jak by mohla současná globální změna reagovat biota současnosti.^[8] Vědci však naznačují, že „historie je vhodnější pro poskytování varovných příběhů než pro konkrétní představy o budoucích změnách klimatu a vegetace“.^[8] Zánik a objev Picea critchfieldii je jeden takový varovný příběh.

Reference